Устройство для охлаждения проката

 

Сущность изобретения: устройство содержит трубу с отверстиями для подачи охладителя , расположенную внутри наружной трубы, насадку для подачи воздуха, сужающуюся насадку, охватывающую трубу для подачи охладителя и щелевое сопло, где насадка для подачи воздуха закреплена в прорези верхней части наружной трубы, в нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек, и формирователь потока распыляемого охладителя. Верхняя часть формирователя выполнена симметрично вогнутой, а нижняя - клинообразной с образованием щелевидных сопел совместно с нижней частью сегментных щечек, отверстия в трубе для подачи охладителя выполнены над вогнутыми частями формирователя. При этом поверхность каждой из сегментных щечек, обращенных к оси наружной трубы, выполнены с вогнутостями , а поверхность каждой из сегментных щек, обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части. В насадке выполнен канал, труба для подачи охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 3ф

- ИЕР > 49) q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Е (21) 4934348/02 (22) 07.05.91 ,(46) 07.03,93. Бюл, № 9 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) Д.К. Нестеров, B.Å, Сапожков, Н.Ф. Левченко, В.А, Сахно, Г.M. Чабань, Е.И. Чернов, Л.С, Тихонюк, А.Г. Ремпель, А,И, Шевченко и Т.М, Педер (73) Украинский научно-исследовательский институт металлов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 992266003300,, кКл, С 21 D1/02,,1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

П POKATA (57) Сущность изобретения: устройство содержит трубу с отверстиями для подачи охладителя, расположенную внутри наружной трубы, насадку для подачи воздуха, сужающуюся насадку, охватывающую трубу для подачи охладителя и щелевое сопла, где насадка для подачи воздуха закреплена в про Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для охлаждения железнодорожных рельсов или другого профиля проката (уголок, швеллер, полоса, лист).

Цель изобретения — улучшение качества распыленного потока охладителя по длине охлаждаемого проката за счет увеличения степени однородности и дисперсности охладителя, Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено насадкой для подачи воздуха, которая закреплена в прорези верхней части наружной трубы. B нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, при этом сужающаяся. Ж „1801129 АЗ рези верхней части наружной трубы, в нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек, и формирователь потока распыляемого охладителя. Верхняя часть формирователя выполнена симметрично вогнутой, а нижняя — клинообразной с образованием щелевидных сопел совместно с нижней частью сегментных щечек, отверстия в трубе для подачи охладителя выполнены над вогнутыми частями формирователя. При этом поверхность каждой из сегментных щечек, обращенных к оси наружной трубы, выполнены с вогнутостями, а поверхность каждой из сегментных щек, обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части.

В насадке выполнен канал, труба для подачи охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. насадка выполнена в виде сегментных щек, расположенных по обе стороны трубы для подачи охладителя и установленных с зазором относительно наружной трубы. Устройство снабжено примыкающим к нижней части трубы подачи охладителя формирователем потока распыляемого охладителя.

Верхняя часть формирователя, симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя— клинообразной с образованием щелевидных сопел совместно с нижней частью сегментных щек, B трубе для подачи охладителя отверстия выполнены над вогнутыми частями формирователя, Поверхность каждой из сегментных щек, обращенных к

1801129 оси наружной трубы, выполнены с двумя вогнутостями, одна из которых расположена напротив верхней части трубы для подачи охладителя, другая — напротив верхней части формирователя, а поверхность каждой из сегментных щек, обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части. Перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя. В насадке для подачи воздуха выполнены дополнительные каналы, соединяющие ее полость с полостями, образованными сегментными щеками и стенками наружной трубы, при этом внутренняя поверхность щелевого сопла сопряжена в нижней части наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а концы щеки расположены в верхней части щелевого сопла. Труба для подачи охладителя с формирователем потока распыляемого охладителя установлена с возможностью 25 регулируемого перемещения в вертикальНОЙ плОСкОСти.

На фиг. 1 показано устройство для охлаждения проката; на фиг, 2 — винт регулировки трубы подачи охладителя; на фиг. 3— сечение данного устройства.

Устройство для охлаждения проката содержит наружную трубу 1 с прорезью в верхней части, на которой закреплена насадка

2 для подачи воздуха, в нижней части кото- 35 рой выполнен центральный канал 3 для подачи воздуха, Сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек 4, которые расположены по обе стороны трубы 5 для подачи охладителя и установлены с за- 40 эором 6 относительно наружной трубы 1.

Устройство снабжено примыкающим к нижней части трубы для подачи охладителя формирователем 7 потока распыляемого охладителя, при этом верхняя часть форми- 45 рователя симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя — клинообразной с образованием по обе стороны формирователя 7 щелевидных сопел 8 совместно с нижней 50 частью сегментных щек, В трубе для подачи охладителя над вогнутыми частями формирователя 7 выполнены отверстия 9. Поверхность каждой из сегментных щек, обращенных к оси наружной трубы, выпол- 55 нены с двумя вогнутостями 10 и 11, одна из которых 10 расположена напротив верхней части трубы 5 для подачи охладителя и об разует камеру 12, другая 13 напротив верхней части формирователя образует камеру

14 первичного смещения воды и воздуха.

Поверхность каждой из сегментных щек 4, обращенная к внутренней поверхности тру- бы 5 для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом 15 (не показана) в нижней части щеки, Перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы 16, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя 7. В насадке 2 для подачи воздуха выполнены дополнительные наклонные каналы 17, соединяющие ее полости с полостями 18 и 19, образованными сегментными щеками и стенками наружной трубы, Внутренняя поверхность щелевого сопла 20 сопряжена в нижней части наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а концы щеки расположены в верхней части щелевого сопла 20, С обеих сторон наружной трубы имеются съемные патрубки 21 подвода охладителя, на которых располагаются винты 22 регулировки вертикального перемещения трубы подачи охладителя, а в верхней части насадки прикреплены патрубки

23 подвода воздуха; наружная труба имеет боковые съемные крышки 24, что позволяет производить быструю сборку и разборку устройства для прочистки, Устройство для охлаждения проката работает следующим образом.

Охладитель (вода, водная эмульсия, масло, пар) через патрубок 21 поступает в трубу 5 охладителя, который через отверстия 9 струями поступает в камеру 12. Затем через патрубки 23 в насадку 2 подается распылитель (воздух), который, проходя через центральный 3 и наклонные каналы 17, разделяется на три направления: первое направление воздуха по выходу из центрального канала 3 проходит камеру на- . копления 11 через зазор 6 и поступает в камеру 13 смещения воды и воздуха, где происходит дробление воды на фракции с образованием грубодисперсной водовоздушной смеси. Очередное направление воздуха через наклонные каналы 17 поступает в верхние полости 18, затем, направляясь вниз, встречается с наклонными выступами в сегментных щеках 4, проходит наклонные каналы 16, поступает в щелевидные сопла 8, где происходит дополнительное измельчение капель воды в уже образовавшейся водовоздушной смеси, Образовавшаяся по обе стороны нижней части формирователя 7 водовоздушная смесь, двигаясь вниз с большой скоростью, снова встречается s нижней части сегментных щек 4, где происходит дальнейшее. Основное, диспергирование

1801129 фракций охладителя с образованием высокодисперсной водовоздушной смеси. Остальная часть воздуха, проходя через нижнюю часть полость 19, поступает в верхнюю часть щелевого сопла 20, где окончательно диспергируется. В данной части щелевого сопла усиливается инжекция водовоздушной смеси, при этом из щелевого сопла истекает водовоздушная смесь высоKQA степени дисперсности с достаточно раскрытым факелом.

Степень дисперсности распыленного оХладителя регулируется изменением вертикального положения внутренней трубы 5 пОдачи охладителя, соединенной с формирователем потока распыляемого охладителя 7 при помощи винтов 22 регулировки вертикального перемещения трубы подачи охладителя. Увеличивая или уменьшая зазор в щелевидном сопле 8, а также объем

Ш елевого сопла 20, изменяем внутреннее давление и скорость истечения распыленного охладителя, при неизменных параметрах охладителя и распылителя (вода и воздух).

Опытная проверка показала, что Ro сравнению с промышленным охлаждающим устройством, применяемым при поверхностной закалке рельсов с нагрева ТВЧ, заявленное устройство для охлаждения проката значительно улучшает качество распыления потока охладителя за счет увеличения степени однородности и дисперсности водовоздушной смеси, что позволяет на 10 — 15 увеличить комплекс механических свойств и на 3 — 4 мм глубину закаленного слоя, при этом получить дисперсную

Структуру и равномерное распределение твердости по глубине закаленного слоя, а также в 1,5 — 2 раза уменьшить разброс твердости по длине рельсовой пробы. ОбразуюЩийся после такого охлаждения комплекс свойств повысить на 10 износостойкость

И контактно-усталостную прочность металла закаленного слоя головки рельса.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения проката, содержащее наружную трубу с прорезью, размещенную внутри нее трубу с отверстиями для подачи охладителя и охватывающую ее сужающуюся насадку, насадку для подачи воздуха и щелевое сопла, о т л и ч а5

50 ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества распыления потока охладителя по длине охлаждаемого проката за счет увеличения степени однородности и дисперсности охладителя, насадка для подачи воздуха закреплена в прорези верхней части наружной трубы, в нижней части этой насадки выполнены наклонные каналы для подачи воздуха, сужающаяся насадка выполнена в виде сегментных щек, расположенных по обе стороны трубы для подачи охладителя и установленных с зазором относительно наружной трубы, оно снабжено примыкающим к нижней части трубы для подачи охладителя формирователем проката распыляемого охладителя, причем верхняя часть формирователя симметрично относительно оси трубы подачи охладителя выполнена вогнутой, а нижняя — клинообразной с образованием щелевидных сопл совместно с нижней частью сегментных щек, отверстия в трубе для подачи охладителя выполнены над вогнутыми частями формирователя, при этом поверхность каждой из сегментных щек, обращенных к оси наружной трубы, выполнена с двумя вогнутостями, одна из которых расположена напротив верхней части трубы для подачи охладителя, другая — напротив верхней части формирователя, а поверхность каждой из сегментных щек,обращенная к внутренней поверхности трубы для подачи охладителя, выполнена криволинейной с выступом в нижней части, а перед выступом в сегментной щеке выполнены наклонные каналы, соединяющие полость между сегментной щекой и стенкой наружной трубы с щелевым соплом в области клинообразной части формирователя, в насадке для подачи воздуха выполнены дополнительные каналы, соединяющие ее полость с полостями, образованными сегментными щеками и стенками наружной трубы, при этом внутренняя поверхность щелевого сопла сопряжена в нижней части наружной трубы с ее внутренней поверхностью, а концы щеки расположены в верхней части щелевого сопла.

2. Устройство по и, 1, отл ича ю щеес я тем, что труба для подачи охладителя с формирователем потока распыляемого охладителя установлена с возможностью регулируемого перемещения в вертикальной плоскости.

1801129

Составител ь Ф /й. 3

Техред М.Моргентал Корректор И, Шулла

Редактор Л, Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5